輸配電常識
一、簡(jiǎn)介
1、輸配電的概念包括三個(gè)方面,即輸電、變電、配電。
2、輸電是指電能的傳輸,通過(guò)輸電,把相距甚遠的(可達數千公里)發(fā)電廠(chǎng)和負荷中心聯(lián)系起來(lái),使電能的開(kāi)發(fā)和利用超越地域的限制。
3、變電是指利用一定的設備將電壓由低等級轉變?yōu)楦叩燃?升壓)或由高等級轉變?yōu)榈湍芗壍倪^(guò)程。
4、配電則是消費電能地區內將電力分配至用戶(hù)的分配手段,直接為用戶(hù)服務(wù)。
5、輸電和配電設施:包括變電站、線(xiàn)路等設備。
6、輸電網(wǎng):由所有輸電設備連接起來(lái)組成。也稱(chēng)為輸電系統。
7、配電網(wǎng):從輸電網(wǎng)到用戶(hù)之間的配電設備組成的網(wǎng)絡(luò ),稱(chēng)為。也可稱(chēng)為配電系統。
8、電力系統:輸電系統和配電系統再加上發(fā)電廠(chǎng)和用電設備統。電力系統中各種不同的電力設備均有各自的額定電壓,它們構成整個(gè)電力系統的電壓等級。輸電采用的電壓高于配電電壓。輸電和配電電壓界限的劃分不是固定不變的,隨電網(wǎng)覆蓋的區域和容量大小而變化。
9、配電電壓:我國已頒發(fā)的《城市電力網(wǎng)規劃設計導則》規定:35~110kV為高壓配電電壓;10kV為中壓配電電壓;220/380V為低壓配電電壓。在某些地區220kV輸電網(wǎng)尚未形成前,110kV(甚至35kV)也可作為輸電電壓。就我國目前絕大多數電網(wǎng)來(lái)說(shuō),220kV為高壓輸電電壓(HV),330kV、500kV為超高壓輸電電壓(EHV),更高一級輸電電壓正在研究論證之中。
1、分類(lèi)
按照輸送電流的性質(zhì),輸電分為交流輸電和直流輸電。
19世紀80年代首先成功地實(shí)現了直流輸電。但由于直流輸電的電壓在當時(shí)技術(shù)條件下難于繼續提高,以致輸電能力和效益受到限制。
19世紀末,直流輸電逐步為交流輸電所代替。交流輸電的成功,迎來(lái)了20世紀電氣化社會(huì )的新時(shí)代。
目前廣泛應用三相交流輸電,頻率為50Hz(或60Hz)。20世紀60年代以來(lái)直流輸電又有新發(fā)展,與交流輸電相配合,組成交直流混合的電力系統。
2、等級
輸電的基本過(guò)程是創(chuàng )造條件使電磁能量沿著(zhù)輸電線(xiàn)路的方向傳輸。線(xiàn)路輸電能力受到電磁場(chǎng)及電路的各種規律的支配。以大地電位作為參考點(diǎn)(零電位),線(xiàn)路導線(xiàn)均需處于由電源所施加的高電壓下,稱(chēng)為輸電電壓。
輸電線(xiàn)路在綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟等各項因素后所確定的最大輸送功率,稱(chēng)為該線(xiàn)路的輸送容量。輸送容量大體與輸電電壓的平方成正比。因此,提高輸電電壓是實(shí)現大容量或遠距離輸電的主要技術(shù)手段,也是輸電技術(shù)發(fā)展水平的主要標志。
在輸電過(guò)程中,輸電電壓的高低根據輸電容量和輸電距離而定,一般原則是:容量越大,距離越遠,輸電電壓就越高。遠距離輸電等級有3、6、10、35、63、110、220、330、500、750等十個(gè)等級。
從發(fā)展過(guò)程看,輸電電壓等級大約以?xún)杀兜年P(guān)系增長(cháng)。當發(fā)電量增至4倍左右時(shí),即出現一個(gè)新的更高的電壓等級。通常將 220千伏及以下的輸電電壓稱(chēng)為高壓輸電,330~765千伏等級的輸電電壓稱(chēng)為超高壓輸電,1000千伏及以上的輸電電壓稱(chēng)為特高壓輸電。提高輸電電壓,不僅可以增大輸送容量,而且會(huì )使輸電成本降低、金屬材料消耗減少、線(xiàn)路走廊利用率增加。至1987年止,世界上已經(jīng)使用的交流輸電電壓達到 765千伏。1150千伏的特高壓交流輸電已經(jīng)有工業(yè)性試驗。已建成的最大的直流輸電工程,其輸電電壓為±750千伏,輸送距離2400公里,設計輸送容量為600萬(wàn)千瓦。
1、介紹 變電是指電力系統中,通過(guò)一定設備將電壓由低等級轉變?yōu)楦叩燃?升壓)或由高等級轉變?yōu)榈偷燃?降壓)的過(guò)程。電力系統中發(fā)電機的額定電壓一般為(15~20)千伏以下。常用的輸電電壓等級有765千伏、500千伏、220~110千伏、35~60千伏等;配電電壓等級有35~60千伏、3 ~10千伏等;用電部門(mén)的用電器具有額定電壓為 3~15 千伏的高壓用電設備和110 伏、220伏、380伏等低壓用電設備。所以,電力系統就是通過(guò)變電把各不同電壓等級部分聯(lián)接起來(lái)形成一個(gè)整體。
2、存在問(wèn)題
(1)操作失誤與錯誤 變電操作員是保證變電運行的直接執行者。由于變電運行特點(diǎn)是維護的設備多,出現異常和障礙的機率大,工作繁瑣乏味,容易造成人員思想上的松懈,所以在變電運行中,任何不規范的行為,都可能影響電網(wǎng)安全、穩定運行,甚至造成重大事故。
(2)防范措施不到位 企業(yè)管理者貫徹落實(shí)防止誤操作事故的措施未到位,如值班員可以不經(jīng)車(chē)間管理人員許可就使用接地刀閘機構箱的機械掛鎖的鑰匙。在執行危險點(diǎn)分析與控制措施工作方面存在流于形式、應付檢查的現象,并沒(méi)有真正落在實(shí)處。
(3)缺少員工安全培訓 職工培訓中針對性和實(shí)效性不強,職工安全素質(zhì)及專(zhuān)業(yè)技能難以滿(mǎn)足工作要求,沒(méi)有真正使安全制度、要求和措施深入職工日常工作。
(4)設備老化,未能及時(shí)更新 電氣設備從出廠(chǎng)到安裝投人使用,隨著(zhù)時(shí)間的推移,逐步老化,超過(guò)使用壽命年限,設備的隱患威脅著(zhù)變電運行的安全。變電運行涉及的設備在使用過(guò)程中,沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行新改造,是造成安全事故的潛在隱患 。
1、介紹 配電(power distribution)是在電力系統中直接與用戶(hù)相連并向用戶(hù)分配電能的環(huán)節。配電系統由配電變電所、高壓配電線(xiàn)路、配電變壓器、低壓配電線(xiàn)路以及相應的控制保護設備組成。
2、供電方式
(1)交流供電方式 配電系統中常用的交流供電方式有:
①三相三線(xiàn)制。分為三角形接線(xiàn)(0.4kv電動(dòng)機和照明)和星形接線(xiàn)(用于低壓三相0.23kv工業(yè)照明配電以及0.23kv三相電動(dòng)機)。
②三相四線(xiàn)制。用于0.4kv/0.23kv低壓動(dòng)力與照明混合配電 。
③三相二線(xiàn)一地制。多用于農村配電(因為安全問(wèn)題早已淘汰)。
④單相單線(xiàn)制27.5kv。常用于電氣鐵路牽引供電。
⑤單相二線(xiàn)制0.23kv(由三相四線(xiàn)制獲得)。主要供應居民用電。
(2)直流供電方式 配電系統常用的直流供電方式有:
①二線(xiàn)制。用于城市無(wú)軌電車(chē)、地鐵機車(chē)、礦山牽引機車(chē)等的供電。
②三線(xiàn)制。供應發(fā)電廠(chǎng)、變電所、配電所自用電和二次設備用電,電解和電鍍用電。
一次配電網(wǎng)絡(luò )是從配電變電所引出線(xiàn)到配電變電所(或配電所)入口之間的網(wǎng)絡(luò )。在中國又稱(chēng)高壓配電網(wǎng)絡(luò )。電壓通常為6~10千伏 ,城市多使用10千伏配電。隨著(zhù)城市負荷密度加大,已開(kāi)始采用20千伏配電方案。由配電變電所引出的一次配電線(xiàn)路的主干部分稱(chēng)為干線(xiàn)。由干線(xiàn)分出的部分稱(chēng)為支線(xiàn)。支線(xiàn)上接有配電變壓器。一次配電網(wǎng)絡(luò )的接線(xiàn)方式有放射式與環(huán)式兩種。
二次配電網(wǎng)絡(luò )是由配電變壓器次級引出線(xiàn)到用戶(hù)入戶(hù)線(xiàn)之間的線(xiàn)路、元件所組成的系統,又稱(chēng)低壓配電網(wǎng)絡(luò )。接線(xiàn)方式除放射式和環(huán)式外,城市的重要用戶(hù)可用雙回線(xiàn)接線(xiàn)。用電負荷密度高的市區則采用網(wǎng)格式接線(xiàn)。這種網(wǎng)絡(luò )由多條一次配電干線(xiàn)供電,通過(guò)配電變壓器降壓后,經(jīng)低壓熔斷器與二次配電網(wǎng)相連。由于二次系統中相鄰的配電變電器初級接到不同的一次配電干線(xiàn),可避免因一次配電線(xiàn)故障而導致市中心區停電。
配電線(xiàn)路按結構有架空線(xiàn)路和地下電纜。農村和中小城市可用架空線(xiàn)路,大城市(特別是市中心區)、旅游區、居民小區等應采用地下電纜。
3、現狀
配電網(wǎng)絡(luò )作為當代電力供應的基礎,在國家經(jīng)濟建設與發(fā)展中占有十分重要的地位。在配電網(wǎng)絡(luò )搭建過(guò)程中,為實(shí)現電源中電能有效傳輸的目的,需要在不通過(guò)地區設立對應的級別的電力傳輸網(wǎng)絡(luò ),通過(guò)電力傳輸網(wǎng)絡(luò )的搭建,滿(mǎn)足不同地區對電力的需求,以充足的電力供應促進(jìn)地區的經(jīng)濟建設與發(fā)展?;诓煌娫粗须娦再|(zhì)的差異,我國配電網(wǎng)絡(luò )的搭建有效適應了多變的電網(wǎng)環(huán)境,能夠通過(guò)靈活轉變電能性質(zhì)以實(shí)現對不同性質(zhì)電能的傳輸。伴隨著(zhù)電力網(wǎng)絡(luò )構建技術(shù)研究的逐漸深入,我國開(kāi)始對電力網(wǎng)絡(luò )構建的有效方式進(jìn)行探究,通過(guò)研究電力網(wǎng)絡(luò )構建的不同形式,并對比不同構建方案的可行性,選取出最為有效的配電網(wǎng)絡(luò )構建方式。通過(guò)對比多項電力網(wǎng)絡(luò )構建方案,并結合我國現階段電力發(fā)展現狀,采取新舊結合手段進(jìn)行配電網(wǎng)絡(luò )的搭建成為當下最為有效的電網(wǎng)搭建方式。我國新舊配電網(wǎng)絡(luò )建設工程的開(kāi)展,在有效推動(dòng)我國電力傳輸水平進(jìn)步的同時(shí),也對我國的經(jīng)濟發(fā)展和供電行業(yè)建設提出了一定要求,因此結合我國電力發(fā)展的實(shí)際對配電網(wǎng)絡(luò )的構建進(jìn)行優(yōu)化,是當下我國配電網(wǎng)絡(luò )建設與發(fā)展面臨的首要任務(wù) 。
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